JPH08242102A - マイクロ波移相器 - Google Patents
マイクロ波移相器Info
- Publication number
- JPH08242102A JPH08242102A JP4186195A JP4186195A JPH08242102A JP H08242102 A JPH08242102 A JP H08242102A JP 4186195 A JP4186195 A JP 4186195A JP 4186195 A JP4186195 A JP 4186195A JP H08242102 A JPH08242102 A JP H08242102A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- phase shift
- fet
- phase
- microwave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 75
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 30
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 101150073536 FET3 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- RDYMFSUJUZBWLH-UHFFFAOYSA-N endosulfan Chemical compound C12COS(=O)OCC2C2(Cl)C(Cl)=C(Cl)C1(Cl)C2(Cl)Cl RDYMFSUJUZBWLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロ波信号の位相を制御する移相器で
は、移相量を切替えると同時に、移相回路の違いによる
挿入損失の差やインピーダンス整合の変化により振幅が
変動するが、その変動幅を補正により減少させる。 【構成】 挿入位相の異なる基準回路１，３，７と遅延
回路２，４，６の両端にＦＥＴ９〜２０を備えた複数段
の移相回路Ａ，Ｂ，Ｃと、各移相回路のＦＥＴのゲート
バイアス電圧を制御する移相量制御回路２８とを備えて
いる。さらに、互いに隣り合う移相回路のＦＥＴ間に並
列に挿入した抵抗３３，３４と、その抵抗と地導体の間
を電気的に接続したり切断したりできるＦＥＴ２９，３
０と、これらのＦＥＴ２９，３０のゲートバイアス電圧
を制御する振幅制御回路３２とを備えた。
は、移相量を切替えると同時に、移相回路の違いによる
挿入損失の差やインピーダンス整合の変化により振幅が
変動するが、その変動幅を補正により減少させる。 【構成】 挿入位相の異なる基準回路１，３，７と遅延
回路２，４，６の両端にＦＥＴ９〜２０を備えた複数段
の移相回路Ａ，Ｂ，Ｃと、各移相回路のＦＥＴのゲート
バイアス電圧を制御する移相量制御回路２８とを備えて
いる。さらに、互いに隣り合う移相回路のＦＥＴ間に並
列に挿入した抵抗３３，３４と、その抵抗と地導体の間
を電気的に接続したり切断したりできるＦＥＴ２９，３
０と、これらのＦＥＴ２９，３０のゲートバイアス電圧
を制御する振幅制御回路３２とを備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波移相器に関
し、特に、マイクロ波によるフェーズドアレイアンテナ
に関する。
し、特に、マイクロ波によるフェーズドアレイアンテナ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のマイクロ波移相器は、図２に例を
示すように、挿入位相の異なる基準回路１と遅延回路２
と、その両端に単極多投スイッチを構成するＦＥＴ９，
１０，１１，１２とからなる第１の移相回路と、基準回
路と遅延回路の挿入位相差が基準回路１と遅延回路２の
挿入位相差の２倍となるような基準回路３と遅延回路４
とその両端に単極多投スイッチを構成するＦＥＴ１３，
１４，１５，１６とからなる第２の移相回路と、基準回
路と遅延回路の挿入位相差が基準回路１と遅延回路２の
挿入位相差の４倍となるような基準回路５と遅延回路６
と、その両端に単極多投スイッチを構成するＦＥＴ１
７，１８，１９，２０とからなる第３の移相回路と、各
移相回路のＦＥＴのゲートバイアス電圧Ｖc1，バーＶc1
とＶc2，バーＶc2とＶc3，バーＶc3とを外部から入力さ
れる移相量制御信号２７に応じて制御する制御回路２８
とを有している。
示すように、挿入位相の異なる基準回路１と遅延回路２
と、その両端に単極多投スイッチを構成するＦＥＴ９，
１０，１１，１２とからなる第１の移相回路と、基準回
路と遅延回路の挿入位相差が基準回路１と遅延回路２の
挿入位相差の２倍となるような基準回路３と遅延回路４
とその両端に単極多投スイッチを構成するＦＥＴ１３，
１４，１５，１６とからなる第２の移相回路と、基準回
路と遅延回路の挿入位相差が基準回路１と遅延回路２の
挿入位相差の４倍となるような基準回路５と遅延回路６
と、その両端に単極多投スイッチを構成するＦＥＴ１
７，１８，１９，２０とからなる第３の移相回路と、各
移相回路のＦＥＴのゲートバイアス電圧Ｖc1，バーＶc1
とＶc2，バーＶc2とＶc3，バーＶc3とを外部から入力さ
れる移相量制御信号２７に応じて制御する制御回路２８
とを有している。
【０００３】最小ビットの基準回路と遅延回路の挿入位
相差（移相量）を３６０°の１／２N （Ｎはビット数）
に選び、各ビットは２i-1 ×３６０／２N （ｉ＝１，
２，…，Ｎ）の挿入位相差となるように決定され、これ
らを組合せて、マイクロ波信号（ＲＦ入力）の挿入位相
が、全ての基準回路を通過するようにした場合に対し
て、最小ビットの移相量を単位として、０〜３６°変化
させることができる。
相差（移相量）を３６０°の１／２N （Ｎはビット数）
に選び、各ビットは２i-1 ×３６０／２N （ｉ＝１，
２，…，Ｎ）の挿入位相差となるように決定され、これ
らを組合せて、マイクロ波信号（ＲＦ入力）の挿入位相
が、全ての基準回路を通過するようにした場合に対し
て、最小ビットの移相量を単位として、０〜３６°変化
させることができる。
【０００４】図２の例のように３ビット構成では、基準
回路１と遅延回路２の移相量を４５°、基準回路３と遅
延回路４の移相量を９０°、基準回路５と遅延回路６の
移相量を１８０°とする。
回路１と遅延回路２の移相量を４５°、基準回路３と遅
延回路４の移相量を９０°、基準回路５と遅延回路６の
移相量を１８０°とする。
【０００５】今、ＦＥＴのゲートバイアス電圧として、
ＦＥＴ９とＦＥＴ１１が零ボルトとなり、ＦＥＴ１０と
ＦＥＴ１２が−５ＶとなるようにＶc1とバーＶc1を端子
２１と端子２２に加える。この時ＦＥＴ９とＦＥＴ１１
はＯＮ状態となり、抵抗値が低くなってマイクロ波信号
を通過させる。また、ＦＥＴ１０とＦＥＴ１２はＯＦＦ
状態となり、抵抗値が大きくなって、マイクロ波信号を
通さなくなるので、端子７から入力されたマイクロ波信
号は、基準回路１側を通過する。
ＦＥＴ９とＦＥＴ１１が零ボルトとなり、ＦＥＴ１０と
ＦＥＴ１２が−５ＶとなるようにＶc1とバーＶc1を端子
２１と端子２２に加える。この時ＦＥＴ９とＦＥＴ１１
はＯＮ状態となり、抵抗値が低くなってマイクロ波信号
を通過させる。また、ＦＥＴ１０とＦＥＴ１２はＯＦＦ
状態となり、抵抗値が大きくなって、マイクロ波信号を
通さなくなるので、端子７から入力されたマイクロ波信
号は、基準回路１側を通過する。
【０００６】次に、ＦＥＴのゲートバイアス電圧を、Ｆ
ＥＴ９とＦＥＴ１１が−５Ｖとなり、ＦＥＴ１０とＦＥ
Ｔ１２が０ＶとなるようにＶc1とバーＶc1を端子２１と
端子２２に加える。この時、ＦＥＴ９とＦＥＴ１１はＯ
ＦＦ状態、ＦＥＴ１０とＦＥＴ１２はＯＮ状態となって
端子７から入力されたマイクロ波信号は遅延回路２側を
通過する。
ＥＴ９とＦＥＴ１１が−５Ｖとなり、ＦＥＴ１０とＦＥ
Ｔ１２が０ＶとなるようにＶc1とバーＶc1を端子２１と
端子２２に加える。この時、ＦＥＴ９とＦＥＴ１１はＯ
ＦＦ状態、ＦＥＴ１０とＦＥＴ１２はＯＮ状態となって
端子７から入力されたマイクロ波信号は遅延回路２側を
通過する。
【０００７】従って、ゲートバイアス電圧Ｖc1とバーＶ
c1を０Ｖと−５Ｖまたは−５Ｖと０Ｖに切り替えること
によって、マイクロ波信号の挿入位相を４５°変化させ
ることができる。
c1を０Ｖと−５Ｖまたは−５Ｖと０Ｖに切り替えること
によって、マイクロ波信号の挿入位相を４５°変化させ
ることができる。
【０００８】９０°と１８０°の移相量の移相回路につ
いても同様である。
いても同様である。
【０００９】このようにして、外部より所要の移相量に
相当する移相量制御信号を端子２７に加えたとき、所要
の移相量となるようにＶc1，バーＶc1とＶc2，バーＶc2
とＶc3，バーＶc3のゲートバイアス電圧を移相量制御回
路２８で発生することによって、端子７から入力された
マイクロ波信号を最小ビットの移相量間隔で０〜３６０
°変化させて端子８からＲＦ出力として取り出すことが
できる。
相当する移相量制御信号を端子２７に加えたとき、所要
の移相量となるようにＶc1，バーＶc1とＶc2，バーＶc2
とＶc3，バーＶc3のゲートバイアス電圧を移相量制御回
路２８で発生することによって、端子７から入力された
マイクロ波信号を最小ビットの移相量間隔で０〜３６０
°変化させて端子８からＲＦ出力として取り出すことが
できる。
【００１０】従来の他の例として、図３に示す移相回路
がある（特開平５−２９１８０１号公報参照）。これ
は、基準回路側のスイッチ用ＦＥＴ４７と、遅延回路４
６と、遅延回路側のスイッチ用のＦＥＴ３５とＦＥＴ３
６と、移相回路の入出力側に並列に付加したＶＳＷＲ改
善用の抵抗３７と抵抗３８とで構成される。
がある（特開平５−２９１８０１号公報参照）。これ
は、基準回路側のスイッチ用ＦＥＴ４７と、遅延回路４
６と、遅延回路側のスイッチ用のＦＥＴ３５とＦＥＴ３
６と、移相回路の入出力側に並列に付加したＶＳＷＲ改
善用の抵抗３７と抵抗３８とで構成される。
【００１１】マイクロ波信号は、ＦＥＴ３５とＦＥＴ３
６のゲートバイアス電圧が−５ＶでＦＥＴ４７のゲート
バイアス電圧が０Ｖのときは基準回路側のＦＥＴ４７を
通過し、ＦＥＴ３５とＦＥＴ３６のゲートバイアス電圧
が０ＶでＦＥＴ３４のゲートバイアス電圧が−５Ｖのと
きは遅延回路４６を通過する。
６のゲートバイアス電圧が−５ＶでＦＥＴ４７のゲート
バイアス電圧が０Ｖのときは基準回路側のＦＥＴ４７を
通過し、ＦＥＴ３５とＦＥＴ３６のゲートバイアス電圧
が０ＶでＦＥＴ３４のゲートバイアス電圧が−５Ｖのと
きは遅延回路４６を通過する。
【００１２】従って、所要の移相量が得られるように遅
延回路の挿入位相を決めれば図２と同等の移相器を構成
できる。
延回路の挿入位相を決めれば図２と同等の移相器を構成
できる。
【００１３】図３の移相回路の等価回路を図４に示す。
ＦＥＴ３５のＯＮ状態の抵抗値３９とＦＥＴ３６のＯＮ
状態の抵抗値４０の和がＦＥＴ４７のＯＮ状態の抵抗値
４１と同じになるようにＦＥＴを作り、かつ、抵抗値３
９と抵抗値４０の和または抵抗値４１と入出力側の抵抗
３７と抵抗３８とで大型のアッテネータを構成するよう
にしている。
ＦＥＴ３５のＯＮ状態の抵抗値３９とＦＥＴ３６のＯＮ
状態の抵抗値４０の和がＦＥＴ４７のＯＮ状態の抵抗値
４１と同じになるようにＦＥＴを作り、かつ、抵抗値３
９と抵抗値４０の和または抵抗値４１と入出力側の抵抗
３７と抵抗３８とで大型のアッテネータを構成するよう
にしている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の移
相器では、基準回路と遅延回路の伝送損失が異なり、ま
た、ＶＳＷＲも個々に異なるため、移相回路を切替えた
時に、移相量と同時に挿入損失が伝送損失の差とＶＳＷ
Ｒの差によって変化してしまうため、アレイアンテナの
放射パターンのサイドローブが劣化するという問題点が
あった。また移相回路の入出力側に並列に抵抗を挿入
し、基準回路側のＦＥＴのＯＮ時の抵抗と遅延回路側の
ＯＮ時の抵抗が同じになりかつ大型アッテネータを構成
してＶＳＷＲを改善したとしても、ＦＥＴの製造バラツ
キによるＯＮ時の抵抗の誤差や、ＶＳＷＲの周波数特性
によるＶＳＷＲの変化によって生ずる挿入損失の変化は
避けられないという問題点があった。
相器では、基準回路と遅延回路の伝送損失が異なり、ま
た、ＶＳＷＲも個々に異なるため、移相回路を切替えた
時に、移相量と同時に挿入損失が伝送損失の差とＶＳＷ
Ｒの差によって変化してしまうため、アレイアンテナの
放射パターンのサイドローブが劣化するという問題点が
あった。また移相回路の入出力側に並列に抵抗を挿入
し、基準回路側のＦＥＴのＯＮ時の抵抗と遅延回路側の
ＯＮ時の抵抗が同じになりかつ大型アッテネータを構成
してＶＳＷＲを改善したとしても、ＦＥＴの製造バラツ
キによるＯＮ時の抵抗の誤差や、ＶＳＷＲの周波数特性
によるＶＳＷＲの変化によって生ずる挿入損失の変化は
避けられないという問題点があった。
【００１５】それ故に本発明の課題は、移相量の切替え
と同時に発生するマイクロ波信号の振幅変動を減少させ
ることができるマイクロ波位相器を提供することにあ
る。
と同時に発生するマイクロ波信号の振幅変動を減少させ
ることができるマイクロ波位相器を提供することにあ
る。
【００１６】本発明の他の課題は、アレイアンテナの放
射開口の励振分布の誤差を減少し、アンテナ放射特性の
サイドローブレベルが劣化することを軽減できるマイク
ロ波位相器を提供することにある。
射開口の励振分布の誤差を減少し、アンテナ放射特性の
サイドローブレベルが劣化することを軽減できるマイク
ロ波位相器を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、マイクロ波信号を入力されるＮ段の移相回路と、前
記Ｎ段の移相回路による挿入位相を制御するための移相
量制御回路とを含むマイクロ波移相器において、前記Ｎ
段の移相回路のうち互いに隣り合うものの間に並列に挿
入した抵抗と、前記抵抗と地導体との間を電気的に接続
したり切断したりするための接地スイッチ手段とを含む
ことを特徴とするマイクロ波移相器が得られる。
ば、マイクロ波信号を入力されるＮ段の移相回路と、前
記Ｎ段の移相回路による挿入位相を制御するための移相
量制御回路とを含むマイクロ波移相器において、前記Ｎ
段の移相回路のうち互いに隣り合うものの間に並列に挿
入した抵抗と、前記抵抗と地導体との間を電気的に接続
したり切断したりするための接地スイッチ手段とを含む
ことを特徴とするマイクロ波移相器が得られる。
【００１８】本発明の他の態様によれば、挿入位相の異
なる基準回路と遅延回路の２つの回路と、その両端に単
極多投スイッチの働きをするＦＥＴとを備え、ＦＥＴの
ゲートバイアス電圧を切替えることによって入力された
マイクロ波信号が基準回路を通過するか、遅延回路を通
過するか切替えることにより、挿入位相を変化させる移
相回路を用いて、３６０°の１／２N を最小単位とし、
２N 倍の移相量を生ずるＮ段の移相回路を、外部から入
力される移相量制御信号に応じて移相量制御回路によ
り、ＦＥＴのゲートバイアス電圧を切替えて、マイクロ
波信号の挿入位相をステップ状に制御する移相器におい
て、隣り合う移相回路の単極多投スイッチの間に並列に
挿入した抵抗と、その抵抗と地導体の間を電気的に接続
したり切断したりできる単極単投スイッチの働きをする
ＦＥＴと、振幅制御信号により、単極単投スイッチのＦ
ＥＴのゲートバイアス電圧を制御して挿入損失を補正す
るための振幅制御回路を備えることを特徴とするマイク
ロ波移相器が得られる。
なる基準回路と遅延回路の２つの回路と、その両端に単
極多投スイッチの働きをするＦＥＴとを備え、ＦＥＴの
ゲートバイアス電圧を切替えることによって入力された
マイクロ波信号が基準回路を通過するか、遅延回路を通
過するか切替えることにより、挿入位相を変化させる移
相回路を用いて、３６０°の１／２N を最小単位とし、
２N 倍の移相量を生ずるＮ段の移相回路を、外部から入
力される移相量制御信号に応じて移相量制御回路によ
り、ＦＥＴのゲートバイアス電圧を切替えて、マイクロ
波信号の挿入位相をステップ状に制御する移相器におい
て、隣り合う移相回路の単極多投スイッチの間に並列に
挿入した抵抗と、その抵抗と地導体の間を電気的に接続
したり切断したりできる単極単投スイッチの働きをする
ＦＥＴと、振幅制御信号により、単極単投スイッチのＦ
ＥＴのゲートバイアス電圧を制御して挿入損失を補正す
るための振幅制御回路を備えることを特徴とするマイク
ロ波移相器が得られる。
【００１９】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００２０】図１は本発明によるマイクロ波移相器の一
実施例の系統図である。
実施例の系統図である。
【００２１】このマイクロ波移相器は、マイクロ波信号
（ＲＦ入力）の挿入位相の基準となる基準回路１と、基
準回路１に対して３６０の１／２3 、即ち４５°位相が
遅れる遅延回路２と、マイクロ波信号が基準回路１を通
過するか遅延回路２を通過するかを切替える単極多投ス
イッチを構成するＦＥＴ９とＦＥＴ１０およびＦＥＴ１
１とＦＥＴ１２とより成る第１の移相回路Ａと、基準回
路３と基準回路３に対して第１の移相回路の２倍の９０
°位相が遅れる遅延回路４と、単極多投スイッチを構成
するＦＥＴ１３とＦＥＴ１４およびＦＥＴ１５とＦＥＴ
１６とより成る第２の移相回路Ｂと、基準回路５と、基
準回路に対して第２の移相回路の２倍の１８０°位相が
遅れる遅延回路６と、単極多投スイッチを構成するＦＥ
Ｔ１７とＦＥＴ１８およびＦＥＴ１９とＦＥＴ２０とよ
り成る第３の移相回路Ｃと、各移相回路の単極多投スイ
ッチのＦＥＴのゲートバイアス電圧Ｖc1，バーＶc1，Ｖ
c2，バーＶc2，Ｖc3，バーＶc3を端子２７より入力した
移相量制御信号に対応して発生する移相量制御回路２８
と、第１の移相回路Ａと第２の移相回路Ｂの間に並列に
挿入した抵抗２３と、抵抗２７を地導体に対して接続し
たり切断したりする単極単投スイッチのＦＥＴ２９と、
第２の移相回路Ｂと第３の移相回路Ｃの間に並列に挿入
した抵抗３４と、抵抗３４を地導体に対して接続したり
切断したりする単極単投スイッチのＦＥＴ３０と、各単
極単投スイッチのＦＥＴのゲートバイアス電圧ＶR1，Ｖ
R2を端子３１から入力される振幅制御信号にに対応して
発生する振幅制御回路（電圧制御回路）３２とから構成
される。ＦＥＴ９〜２０は経路スイッチ手段を構成し、
ＦＥＴ２９，３０は接地スイッチ手段を構成する。
（ＲＦ入力）の挿入位相の基準となる基準回路１と、基
準回路１に対して３６０の１／２3 、即ち４５°位相が
遅れる遅延回路２と、マイクロ波信号が基準回路１を通
過するか遅延回路２を通過するかを切替える単極多投ス
イッチを構成するＦＥＴ９とＦＥＴ１０およびＦＥＴ１
１とＦＥＴ１２とより成る第１の移相回路Ａと、基準回
路３と基準回路３に対して第１の移相回路の２倍の９０
°位相が遅れる遅延回路４と、単極多投スイッチを構成
するＦＥＴ１３とＦＥＴ１４およびＦＥＴ１５とＦＥＴ
１６とより成る第２の移相回路Ｂと、基準回路５と、基
準回路に対して第２の移相回路の２倍の１８０°位相が
遅れる遅延回路６と、単極多投スイッチを構成するＦＥ
Ｔ１７とＦＥＴ１８およびＦＥＴ１９とＦＥＴ２０とよ
り成る第３の移相回路Ｃと、各移相回路の単極多投スイ
ッチのＦＥＴのゲートバイアス電圧Ｖc1，バーＶc1，Ｖ
c2，バーＶc2，Ｖc3，バーＶc3を端子２７より入力した
移相量制御信号に対応して発生する移相量制御回路２８
と、第１の移相回路Ａと第２の移相回路Ｂの間に並列に
挿入した抵抗２３と、抵抗２７を地導体に対して接続し
たり切断したりする単極単投スイッチのＦＥＴ２９と、
第２の移相回路Ｂと第３の移相回路Ｃの間に並列に挿入
した抵抗３４と、抵抗３４を地導体に対して接続したり
切断したりする単極単投スイッチのＦＥＴ３０と、各単
極単投スイッチのＦＥＴのゲートバイアス電圧ＶR1，Ｖ
R2を端子３１から入力される振幅制御信号にに対応して
発生する振幅制御回路（電圧制御回路）３２とから構成
される。ＦＥＴ９〜２０は経路スイッチ手段を構成し、
ＦＥＴ２９，３０は接地スイッチ手段を構成する。
【００２２】次にその動作原理について説明する。
【００２３】まず、端子２７に移相量制御信号として、
基準を表わす０００の２進３ビットの信号を入力した時
に、移相量制御回路からＶc1，Ｖc2，Ｖc3＝０Ｖ、バー
Ｖc1，バーＶc2，バーＶc3＝−５Ｖのゲートバイアス電
圧を発生し、移相回路の端子２１〜２６に印加する。こ
の時ＦＥＴ９，１１，１３，１５，１７，１９はドレイ
ン・ソース間の抵抗が小さく（ＯＮ）、ＦＥＴ１０，１
２，１４，１６，１８，２０はドレイン・ソース間の抵
抗が大きく（ＯＦＦ）なっている。従って端子７から入
力されたマイクロ波信号は、基準回路１，３，５を通過
して端子８にＲＦ出力として出力される。
基準を表わす０００の２進３ビットの信号を入力した時
に、移相量制御回路からＶc1，Ｖc2，Ｖc3＝０Ｖ、バー
Ｖc1，バーＶc2，バーＶc3＝−５Ｖのゲートバイアス電
圧を発生し、移相回路の端子２１〜２６に印加する。こ
の時ＦＥＴ９，１１，１３，１５，１７，１９はドレイ
ン・ソース間の抵抗が小さく（ＯＮ）、ＦＥＴ１０，１
２，１４，１６，１８，２０はドレイン・ソース間の抵
抗が大きく（ＯＦＦ）なっている。従って端子７から入
力されたマイクロ波信号は、基準回路１，３，５を通過
して端子８にＲＦ出力として出力される。
【００２４】次に、端子２７に移相量制御信号として、
００１の２進３ビットの信号を入力した時に、移相量制
御回路からバーＶc1，Ｖc2，Ｖc3＝０Ｖ、Ｖc1，バーＶ
c2，バーＶc3＝−５Ｖのゲートバイアス電圧を発生させ
る。この時、第２の移相回路Ｂと第３の移相回路Ｃのゲ
ートバイアス電圧は変わらないが、第１の移相回路Ａは
基準回路１のＦＥＴ９，ＦＥＴ１１がＯＦＦ、遅延回路
２のＦＥＴ１０，ＦＥＴ１２がＯＮとなるため、端子７
から入力されるマイクロ波信号は第１の移相回路Ａの遅
延回路２を通過し、移動量制御信号０００のときを基準
として相対的に４５°位相を遅延できる。以下順に移相
回路の単極多投スイッチを切替えることにより、４５°
ステップで０〜３６０°（３６０°は０°と同じ）移相
量を可変できる。
００１の２進３ビットの信号を入力した時に、移相量制
御回路からバーＶc1，Ｖc2，Ｖc3＝０Ｖ、Ｖc1，バーＶ
c2，バーＶc3＝−５Ｖのゲートバイアス電圧を発生させ
る。この時、第２の移相回路Ｂと第３の移相回路Ｃのゲ
ートバイアス電圧は変わらないが、第１の移相回路Ａは
基準回路１のＦＥＴ９，ＦＥＴ１１がＯＦＦ、遅延回路
２のＦＥＴ１０，ＦＥＴ１２がＯＮとなるため、端子７
から入力されるマイクロ波信号は第１の移相回路Ａの遅
延回路２を通過し、移動量制御信号０００のときを基準
として相対的に４５°位相を遅延できる。以下順に移相
回路の単極多投スイッチを切替えることにより、４５°
ステップで０〜３６０°（３６０°は０°と同じ）移相
量を可変できる。
【００２５】また、移相量制御信号が０００のときに、
振幅制御信号として２進２ビットで００を端子３１に入
力し、振幅制御回路３２からＶR1，ＶR2＝０Ｖのゲート
バイアス電圧を発生させると、単極単投スイッチのＦＥ
Ｔ２９とＦＥＴ３０はＯＮ状態となり、抵抗３３と抵抗
３４が接地される。
振幅制御信号として２進２ビットで００を端子３１に入
力し、振幅制御回路３２からＶR1，ＶR2＝０Ｖのゲート
バイアス電圧を発生させると、単極単投スイッチのＦＥ
Ｔ２９とＦＥＴ３０はＯＮ状態となり、抵抗３３と抵抗
３４が接地される。
【００２６】この時、ＦＥＴ１１のドレイン・ソース間
抵抗とＦＥＴ１３のドレイン・ソース間抵抗と抵抗３３
の間およびＦＥＴ１５のドレイン・ソース間抵抗と抵抗
３４とでＴ型のアッテネータを構成する。
抵抗とＦＥＴ１３のドレイン・ソース間抵抗と抵抗３３
の間およびＦＥＴ１５のドレイン・ソース間抵抗と抵抗
３４とでＴ型のアッテネータを構成する。
【００２７】図５に図１のマイクロ波位相器の等価回路
を示す。例えば、ＦＥＴのＯＮ時のドレイン・ソース間
抵抗を２Ω、伝送路の特性インピーダンスを５０Ωとす
ると、抵抗２７を６２４Ωに選ぶことによって、抵抗４
４，４５が２Ω、抵抗４２が６２４Ωの約０．７ｄＢの
Ｔ型アッテネータとなるので、２つのＴ型アッテネータ
で０ｄＢ，０．７ｄＢ，１．４ｄＢの単位でマイクロ波
信号の振幅を制御できる。
を示す。例えば、ＦＥＴのＯＮ時のドレイン・ソース間
抵抗を２Ω、伝送路の特性インピーダンスを５０Ωとす
ると、抵抗２７を６２４Ωに選ぶことによって、抵抗４
４，４５が２Ω、抵抗４２が６２４Ωの約０．７ｄＢの
Ｔ型アッテネータとなるので、２つのＴ型アッテネータ
で０ｄＢ，０．７ｄＢ，１．４ｄＢの単位でマイクロ波
信号の振幅を制御できる。
【００２８】Ｔ型アッテネータは、ＦＥＴ１１とＦＥＴ
１４またはＦＥＴ１２とＦＥＴ１４またはＦＥＴ１２と
ＦＥＴ１３がＯＮの時もＦＥＴ２９をＯＮとすることに
よって構成でき、ＦＥＴ２９をＯＦＦとすればアッテネ
ータは入らなくできる。ＦＥＴ３０についても同様であ
る。
１４またはＦＥＴ１２とＦＥＴ１４またはＦＥＴ１２と
ＦＥＴ１３がＯＮの時もＦＥＴ２９をＯＮとすることに
よって構成でき、ＦＥＴ２９をＯＦＦとすればアッテネ
ータは入らなくできる。ＦＥＴ３０についても同様であ
る。
【００２９】一方、各移相回路の遅延回路側の挿入損失
が基準回路に比べて各０．５ｄＢ大きく、また移相回路
を切替えた時のＶＳＷＲの変化に伴ない挿入損失が０．
５ｄＢ変化すると考えると、移相器の移相量を全ステー
トの８通りに切替えた場合、最大で約２ｄＢの振幅変動
がマイクロ波信号に発生する。
が基準回路に比べて各０．５ｄＢ大きく、また移相回路
を切替えた時のＶＳＷＲの変化に伴ない挿入損失が０．
５ｄＢ変化すると考えると、移相器の移相量を全ステー
トの８通りに切替えた場合、最大で約２ｄＢの振幅変動
がマイクロ波信号に発生する。
【００３０】しかしながら、移相量の切替と同時に、各
ステートの挿入損失に応じてＴ型アッテネータを切替え
ることによって振幅の補正ができ、約０．７ｄＢ以内に
変動を減少できる。
ステートの挿入損失に応じてＴ型アッテネータを切替え
ることによって振幅の補正ができ、約０．７ｄＢ以内に
変動を減少できる。
【００３１】上述では移相回路が３段の３ビット構成の
移相器について説明したが、４ビット以上の場合でも同
様である。
移相器について説明したが、４ビット以上の場合でも同
様である。
【００３２】また、Ｔ型アッテネータ一つ当りの減衰量
は、単極多投スイッチ用ＦＥＴのドレイン・ソース間抵
抗を変えれば、それに応じた並列抵抗とすることによっ
て種々選ぶことができる。
は、単極多投スイッチ用ＦＥＴのドレイン・ソース間抵
抗を変えれば、それに応じた並列抵抗とすることによっ
て種々選ぶことができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、移相回路
の段間に並列に挿入した抵抗とその抵抗を接地したり切
断したりできる接地スイッチ手段を設け、どのステート
においてもＴ型アッテネータを付加したり、切断したり
できるようにすることによって、移相量の切替えと同時
に発生するマイクロ波信号の振幅変動をＴ型アッテネー
タの減衰量の単位と同程度まで減少させることができ、
アレイアンテナの放射開口の励振分布の誤差を減少し、
アンテナ放射特性のサイドローブレベルが劣化すること
を軽減できるという効果を有する。
の段間に並列に挿入した抵抗とその抵抗を接地したり切
断したりできる接地スイッチ手段を設け、どのステート
においてもＴ型アッテネータを付加したり、切断したり
できるようにすることによって、移相量の切替えと同時
に発生するマイクロ波信号の振幅変動をＴ型アッテネー
タの減衰量の単位と同程度まで減少させることができ、
アレイアンテナの放射開口の励振分布の誤差を減少し、
アンテナ放射特性のサイドローブレベルが劣化すること
を軽減できるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例によるマイクロ波移相器の系
統図。
統図。
【図２】従来のマイクロ波移相器の一例を示す系統図。
【図３】従来のマイクロ波移相器の移相回路の一例を示
す系統図。
す系統図。
【図４】図３の等価回路。
【図５】図１の図１のマイクロ波移相器の等価回路。
【符号の説明】 １，３，５ 基準回路 ２，４，６ 遅延回路 ７ マイクロ波信号入力端子 ８ マイクロ波信号出力端子 ９〜２０ 単極多投スイッチ用ＦＥＴ ２１〜２６ ゲートバイアス電圧端子 ２７ 移相量制御信号入力端子 ２８ 移相量制御回路 ２９，３０ 単極単投スイッチ用ＦＥＴ ３１ 振幅制御信号入力端子 ３２ 振幅制御回路 ３３，３４ 抵抗 ３５，３６ 遅延回路側スイッチ用ＦＥＴ ３７，３８ 抵抗 ３９〜４１ ＦＥＴのドレイン・ソース間抵抗 ４２ 抵抗 ４３ 単極単投スイッチ ４４，４５ ＦＥＴのドレイン・ソース間抵抗
Claims (6)
- 【請求項１】 マイクロ波信号を入力されるＮ段の移相
回路と、前記Ｎ段の移相回路による挿入位相を制御する
ための移相量制御回路とを含むマイクロ波移相器におい
て、前記Ｎ段の移相回路のうち互いに隣り合うものの間
に並列に挿入した抵抗と、前記抵抗と地導体との間を電
気的に接続したり切断したりするための接地スイッチ手
段とを含むことを特徴とするマイクロ波移相器。 - 【請求項２】 前記接地スイッチ手段は、前記抵抗と地
導体との間に接続されたＦＥＴと、前記ＦＥＴのゲート
バイアス電圧を制御する電圧制御回路とを含む請求項１
記載のマイクロ波移相器。 - 【請求項３】 前記Ｎ段の移相回路の各々は、挿入位相
の異なる基準回路及び遅延回路と、前記基準回路及び前
記遅延回路の各々の両端に接続され前記マイクロ波信号
の通過経路を切替える経路スイッチ手段とを含み、３６
０°の１／２N を最小単位とし、２N 倍の移相量を生じ
るものである請求項１又は２記載のマイクロ波移相器。 - 【請求項４】 前記経路スイッチ手段は単極多投スイッ
チの働きをするＦＥＴであって前記マイクロ波信号が前
記基準回路を通過するか前記遅延回路を通過するかを切
替えるものであり、前記移相量制御回路は前記単極多投
スイッチの働きをするＦＥＴのゲートバイアス電圧を切
替えて、前記挿入位相をステップ状になすものである請
求項１又は２又は３記載のマイクロ波移相器。 - 【請求項５】 挿入位相の異なる基準回路と遅延回路の
２つの回路と、その両端に単極多投スイッチの働きをす
るＦＥＴとを備え、ＦＥＴのゲートバイアス電圧を切替
えることによって入力されたマイクロ波信号が基準回路
を通過するか、遅延回路を通過するか切替えることによ
り、挿入位相を変化させる移相回路を用いて、３６０°
の１／２N を最小単位とし、２N 倍の移相量を生ずるＮ
段の移相回路を、外部から入力される移相量制御信号に
応じて移相量制御回路により、ＦＥＴのゲートバイアス
電圧を切替えて、マイクロ波信号の挿入位相をステップ
状に制御する移相器において、隣り合う移相回路の単極
多投スイッチの間に並列に挿入した抵抗と、その抵抗と
地導体の間を電気的に接続したり切断したりできる単極
単投スイッチの働きをするＦＥＴと、振幅制御信号によ
り、単極単投スイッチのＦＥＴのゲートバイアス電圧を
制御して挿入損失を補正するための振幅制御回路を備え
ることを特徴とするマイクロ波移相器。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一つに記載のマ
イクロ波移相器を用いたフェーズドアレイアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7041861A JP2743938B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | マイクロ波移相器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7041861A JP2743938B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | マイクロ波移相器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08242102A true JPH08242102A (ja) | 1996-09-17 |
| JP2743938B2 JP2743938B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=12620035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7041861A Expired - Fee Related JP2743938B2 (ja) | 1995-03-01 | 1995-03-01 | マイクロ波移相器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743938B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014110492A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Fujitsu Ltd | 可変位相装置、半導体集積回路及び位相可変方法 |
| CN110233316A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-09-13 | 电子科技大学 | 一种改进开关线型移相器 |
| WO2023112250A1 (ja) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | 日本電信電話株式会社 | 位相調整回路 |
| CN116318077A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-06-23 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 一种基于mmic的延时线电路及其调试方法 |
| CN117650763A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-05 | 清华大学 | 一种移相器芯片及移相系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0427602U (ja) * | 1990-06-27 | 1992-03-05 | ||
| JPH05508060A (ja) * | 1990-06-20 | 1993-11-11 | ヒューレット・パッカード・カンパニー | 移相回路 |
| JP3059703U (ja) * | 1998-12-08 | 1999-07-13 | 日本コンクリート工業株式会社 | 産業廃棄物処理構造物 |
-
1995
- 1995-03-01 JP JP7041861A patent/JP2743938B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05508060A (ja) * | 1990-06-20 | 1993-11-11 | ヒューレット・パッカード・カンパニー | 移相回路 |
| JPH0427602U (ja) * | 1990-06-27 | 1992-03-05 | ||
| JP3059703U (ja) * | 1998-12-08 | 1999-07-13 | 日本コンクリート工業株式会社 | 産業廃棄物処理構造物 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014110492A (ja) * | 2012-11-30 | 2014-06-12 | Fujitsu Ltd | 可変位相装置、半導体集積回路及び位相可変方法 |
| CN110233316A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-09-13 | 电子科技大学 | 一种改进开关线型移相器 |
| WO2023112250A1 (ja) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | 日本電信電話株式会社 | 位相調整回路 |
| JPWO2023112250A1 (ja) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | ||
| CN116318077A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-06-23 | 中国电子科技集团公司第十三研究所 | 一种基于mmic的延时线电路及其调试方法 |
| CN117650763A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-05 | 清华大学 | 一种移相器芯片及移相系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2743938B2 (ja) | 1998-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12184255B2 (en) | Low loss reflective passive phase shifter using time delay element with double resolution | |
| US7724107B2 (en) | Phase shifter having switchable signal paths where one signal path includes no shunt capacitor and inductor | |
| US5757319A (en) | Ultrabroadband, adaptive phased array antenna systems using microelectromechanical electromagnetic components | |
| US4733203A (en) | Passive phase shifter having switchable filter paths to provide selectable phase shift | |
| US9634650B2 (en) | State change stabilization in a phase shifter/attenuator circuit | |
| EP0408323B1 (en) | Discrete increment signal processing system and method using parallel branched N-state networks | |
| US20190140622A1 (en) | Low Loss Reflective Passive Phase Shifter using Time Delay Element | |
| JP2008544601A (ja) | 移相デバイス | |
| US5521560A (en) | Minimum phase shift microwave attenuator | |
| EP0621650B1 (en) | A 90 degree phase shifter | |
| JP2743938B2 (ja) | マイクロ波移相器 | |
| US4682128A (en) | Phase shifter | |
| JPH0832395A (ja) | 可変減衰器 | |
| US5334959A (en) | 180 degree phase shifter bit | |
| US6985049B2 (en) | Switched coupler type digital phase shifter using quadrature generator | |
| US7173503B1 (en) | Multibit phase shifter with active and passive phase bits, and active phase bit therefor | |
| KR20040025424A (ko) | 임피던스 정합 합성 및 분배기 | |
| JP2005051363A (ja) | 線路切換型移相ユニット及び線路切換型移相器 | |
| JP2000188524A (ja) | 減衰器 | |
| JPH0946176A (ja) | 減衰器 | |
| JPH03244201A (ja) | マイクロ波移相器 | |
| US20260066880A1 (en) | Time delay unit for high frequency applications | |
| JP2002076844A (ja) | 移相回路および移相器 | |
| JPH06104603A (ja) | 移相器 | |
| JP2000101381A (ja) | 減衰器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980107 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080206 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090206 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100206 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110206 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110206 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140206 Year of fee payment: 16 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |